Nytt styrsystem minskar risken för stora elavbrott
Risken för strömavbrott ökar när Sveriges el blir alltmer internationell och förnyelsebar. Men ett automatiskt styrsystem, byggt med modern reglerteknik, kan lösa problemet.
Nu när EU:s elnät kopplas ihop alltmer, elhandeln över landsgränserna ökar och vindkraft och solenergi står för en ökande andel av elproduktionen, blir det svårt att förutse flödena i stamnätet.
– Det innebär att man måste vara beredd på fler driftstörningar. Men de behöver inte bli omfattande om man tar hand om dem direkt när de sker. Eftersom det är för krävande att ta hand om störningarna manuellt, behövs någon form att automatiserat styrsystem, säger Anders Rantzer, professor i reglerteknik vid LTH.
Tillsammans med kollegor i Lund och vid Kungliga Tekniska Högskolan får han 19 miljoner kronor från Stiftelsen för strategisk forskning för att jobba vidare med frågan.
– Strömavbrott, såsom det den 23 september 2003 då södra Sverige och Själland blev utan el i fem timmar, hade kunnat undvikas eller minskas med hjälp av den här tekniken, säger Olof Samuelsson, docent i industriell automation vid LTH.
En bärande idé med tekniken är att ett antal automatiska åtgärder slå till vid behov så att något strömavbrott inte behöver ske. Då behöver inte kraftledningar överbelastas och strömmen gå. En åtgärd är att snabbt ändra flödet på vissa utlandsförbindelser. En annan är att kortvarigt stänga av strömmen hos ett antal elabonnenter. Förslagsvis har dessa kunder på förhand gett sitt godkännande till detta i utbyte mot någon slags kompensation.
Idén har varit på tapeten tidigare, men då har varken tekniken eller lagstiftningen varit på förslagets sida.
Men nu har den tekniska utvecklingen tagit en skjuts framåt och juridiken gett sitt medgivande. Dessutom underlättas insatsen av de nya elmätarna, där Sverige med internationella mått mätt ligger långt framme.
– Tack vare vår kompetens inom så kallad distribuerad reglering kan sådana här lösningar bli möjliga. Elkunderna är ju många så därför är det tekniskt fördelaktigt om man kan undvika centraliserad styrning, säger Anders Rantzer.
Det nya kontrollsystemet ska i slutet av projektet demonstreras i en kraftsystemsimulator på LTH. Bland annat ska det stora strömavbrottet 2003 demonstreras. En sådan simulator används för träning av kontrollrumspersonal hos de stora nätbolagen på samma sätt som flygsimulatorer används för träning av piloter. Om några år ska Svenska kraftnät och motsvarande aktörer i andra länder kunna använda sig av tekniken, är tanken. Även Vattenfall, E.ON och Fortum kan bli involverade.
Förbättringarna rör stamnätet, eller transmissionsnätet, vilket kan beskrivas som elnätets motorvägsnät. Med liknande analogi finns även riks- och lokalvägar, då region- och lokalnäten. Ungefär som vägar har olika hastighetsgränser, har näten olika spänningsnivåer. Stamnätet har högst spänning, mellan 220 kV och 400 kV. I Sverige ägs stamnätet av staten och förvaltas av Svenska Kraftnät.
Frågorna om det förändrade kraftnätet engagerar många forskare just nu. I maj samlas ledande internationella forskare inom området i Lund för att diskutera ämnet och utbyta erfarenheter. Läs mer här: http://www.lccc.lth.se/index.php?page=focus-period-2011
• Institutionen för reglerteknik vid Lunds universitet rymmer sedan tidigare excellenscentrumet LCCC, Lund Center for Control of Complex Engineering Systems. Det klassas som en stark forskningsmiljö och har fått ett så kallat Linnébidrag om 75 miljoner kronor av Vetenskapsrådet.
• LTH-forskare på Industriell elektroteknik och automation arbetar också med att upptäcka störningar i regionalnätet – läs tidigare pressmeddelande här http://www.lu.se/o.o.i.s?id=1383&visa=pm&pm_id=1625
• Reglerteknik och industriell automation är tvärvetenskapliga ämnen, där man utvecklar kompetens att förstå och samordna komplexa delsystem så att de fungerar ännu bättre tillsammans i stora system. Det handlar om tekniska system men för reglerteknik även om system inom medicin, biologi och ekonomi.
För mer information, kontakta Anders Rantzer, professor i reglerteknik vid LTH,
046-222 87 78, Anders.Rantzer@control.lth.se eller Olof Samuelsson, docent i industriell automation vid LTH, 046-222 75 04 (vk till mobil) Olof.Samuelsson@iea.lth.se, Högupplöst bild på Anders Rantzer finns i LU:s bildbank: http://bildweb.srv.lu.se/
